Номер 1, страница 38 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. Как можно доказать, что кислород, железо и водород — простые вещества, а вода и сульфид железа — сложные вещества? Каковы условия возникновения и течения реакции образования сульфида железа?

Как можно доказать, что кислород, железо и водород — простые вещества, а вода и сульфид железа — сложные вещества?

В основе доказательства лежит определение простых и сложных веществ. Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента, а сложные вещества — из атомов двух или более различных химических элементов. Доказать принадлежность вещества к той или иной группе можно экспериментально, проведя реакции анализа (разложения) или синтеза.

1. Доказательство для сложных веществ (вода и сульфид железа)
Сложные вещества можно разложить на два или более других веществ или синтезировать из нескольких простых веществ.

Вода ($H_2O$): Воду можно разложить на два простых вещества — водород и кислород — с помощью электрического тока (электролиз). Уравнение реакции:
$2H_2O \xrightarrow{\text{электрический ток}} 2H_2\uparrow + O_2\uparrow$
Поскольку вода разлагается на два разных простых вещества, это доказывает, что она является сложным веществом, состоящим из атомов водорода и кислорода.

Сульфид железа ($FeS$): Сульфид железа можно получить путем синтеза из двух простых веществ — железа и серы. Тот факт, что вещество образуется из двух различных элементов, доказывает его сложный состав. Уравнение реакции синтеза:
$Fe + S \xrightarrow{t^{\circ}} FeS$
Так как сульфид железа состоит из атомов двух разных элементов (железа и серы), он является сложным веществом.

2. Доказательство для простых веществ (кислород, железо и водород)
Простые вещества невозможно разложить на другие, более простые вещества химическими методами.

Кислород ($O_2$), железо ($Fe$) и водород ($H_2$) при любых химических превращениях (нагревании, действии электрического тока и т.д.) не разлагаются на составные части, так как каждое из этих веществ состоит из атомов только одного химического элемента. Это и является доказательством того, что они — простые вещества.

Ответ: Доказать, что вещества являются сложными, можно, разложив их на несколько более простых веществ (как воду на водород и кислород) или синтезировав их из нескольких простых веществ (как сульфид железа из железа и серы). Простое вещество, в отличие от сложного, невозможно разложить химическими методами на другие вещества.

Каковы условия возникновения и течения реакции образования сульфида железа?

Реакция образования сульфида железа(II) происходит между двумя простыми веществами — железом ($Fe$) и серой ($S$). Уравнение реакции:
$Fe + S \xrightarrow{t^{\circ}} FeS$

Для возникновения и течения этой реакции необходимо соблюдение следующих условий:

1. Измельчение и перемешивание реагентов. Для того чтобы реакция началась, необходимо обеспечить максимальную площадь контакта между реагирующими веществами. Поэтому обычно используют железные опилки или порошок железа и порошок серы, которые тщательно перемешивают.

2. Нагревание (инициирование реакции). Смесь железа и серы при обычных условиях не реагирует. Для запуска реакции необходимо сообщить ей начальную энергию, то есть нагреть смесь (например, в пламени спиртовки).

3. Самоподдержание реакции. Реакция соединения железа с серой является экзотермической, то есть протекает с выделением большого количества теплоты. После инициирования выделившаяся теплота нагревает соседние участки смеси до температуры реакции, и процесс распространяется по всему объему самостоятельно, без дальнейшего подвода тепла извне.

Ответ: Условиями возникновения и течения реакции образования сульфида железа являются: тщательное перемешивание измельченных реагентов (порошков железа и серы) и начальное нагревание смеси для инициирования реакции.